Braunsche Röhre: Berechnungen

1. Welche Geschwindigkeit erreichen die Elektronen in einer Braun‘schen Röhre, wenn die Anodenspannung 700 V beträgt ?


2. Elektronen der Masse m = 9,110−31 kg werden parallel zu den Feldlinien durch eine Spannung von 2000 V beschleunigt. Berechne für diese Elektronen Energie, Geschwindigkeit und Impuls.

3.a) • Welche Spannung ist notwendig, um Protonen aus der Ruhe heraus auf eine Geschwindigkeit von v0 = 6,5∙105 m/s zu beschleunigen? (Masse mp = 1,67 27 10−  kg , Ladung Qp = e ) • Bestimme ihre kinetische Energie E0 in den Einheiten J und eV. 2,5 kV

b) Die Protonen treten nun mit der Geschwindigkeit v0 parallel + − zu den Feldlinien in ein homogenes elektrisches Feld ein (s. Abb.). • Welche kinetische Energie E1 haben die Protonen nach Proton 0v  Durchfliegen des elektrischen Feldes (E1 = E0 + ∆E) ? • Mit welcher Geschwindigkeit v1 treffen die Protonen auf die Kathode auf ?

c) Der Kondensator wird umgepolt. Zeige, dass die Protonen die Kathode nun nicht mehr erreichen (E1 = E0 - ∆E). 4. a) Was sind „Deuteronen“? b) Ein H+ - Ion, ein D+ - Ion und ein He++ - Ion durchlaufen die gleiche Beschleunigungsspannung. Ihr Massenverhältnis soll in Näherung mit 1 : 2 : 4 angenommen werden. Wie verhalten sich (1) ihre kinetischen Energien, (2) ihre Geschwindigkeiten ?